“細菌的形態構造及其功能”課件設計及分析

朱越雄　曹廣力

【摘要】 在“細菌的形態構造及其功能”課程的理論和實驗教學中利用自制CAI課件進行層次展示式輔助教學，利于學生辨清概念、理清思路，同時利于教學重點和難點的突出，激發學生的學習興趣和學習主動性，并進行相應的實驗，再輔以適當的練習，鞏固所學知識，提高了教學的效果。

【關鍵詞】 細菌；形態構造；功能；課件設計；課件分析

基礎微生物學是生物學相關專業的必修基礎課程，其中細菌的形態構造及其功能屬重點內容。教學的主要目標是要求學生掌握以細菌為代表的原核微生物的細胞形態結構及其功能；其中又以細菌的特殊結構和功能的介紹為教學重點；以革蘭陰性菌和革蘭陽性菌之間細胞壁的比較為教學的難點。

該部分內容的學習從兩個方面進行，即理論課的講解和實驗課的開設，理論課的內容包括細菌的形態、染色、細菌的一般構造和特殊構造，實驗課的內容包括細菌的染色制片和形態觀察。這樣從理論和實驗兩個方面相結合，讓學生既有感性認識又有理性認識。由于這部分內容涉及到許多形態和結構方面的知識，需要運用大量的圖表來輔助教學，為了更好的展現細菌形態結構的層次、細節及所需內容的比較，在進行該部分課程的教學時采用自制CAI課件輔助教學，既形象生動地展現了教學內容，又容納了大量的補充材料，滿足了大學教學對教學內容內涵和外延的需求^[1]。從學生學習及教學效果兩方面看，對學生學習興趣和學習主動性的激發起到較好的作用，提高教學的效果。

1 課件設計

1.1 細菌的形態和染色 細菌的形態部分內容主要從細菌的形態、大小和細胞間的排列方式三方面加以描述，是學生接觸微生物學課程后首次學習到的微生物形態結構內容，雖然屬較為簡單的內容，但在整體教學的起承轉接中作為起始部分，仍適合用慢速依序的方式進行教學，以引導學生進入狀態。其中球菌的排列以及各排列的形成方式的多媒體展示既形象生動，又克服了僅用板圖和描述難以達成的效果，可以幫助學生更便捷地理解各排列方式的形成機理。

有關細菌染色的內容作為對下續的細菌結構描述的鋪墊而展開，以簡潔的圖表表述方式為主。包含對活菌、死菌的各種染色方式，其中著重介紹革蘭氏染色的方法和結果。由于革蘭氏染色屬于組合式染色，含各步驟的進行、各步驟之間的銜接、結果色彩的呈現等方面內容。就其內容性質來看，很適合利用多媒體的形式進行教學，尤其是可以將染色各部分動態化銜接。以起到條理分明，一目了然的效果。

1.2 細菌的一般結構 細菌的一般結構是從外向內逐步展開的，包括細菌的細胞壁、細胞膜細胞質和細胞核。細胞壁作為細菌整體結構的起始部分內容，又存在革蘭陰性、陽性之區分，因此屬細菌形態結構部分內容的難點，從革蘭陰性、陽性菌共有的肽聚糖到各具特色的磷壁酸和外膜，利用多媒體展示的方式從組成肽聚糖的結構單位、分子組成到肽聚糖的整體立體結構，漸次展開。再深入到革蘭陽性菌特有的磷壁酸及革蘭氏陰性菌特有的外膜的分子組成及結構，層層展開，環環相扣，最終揭示與其功能相適應的各結構和分子的特點，并以這些特點闡述革蘭染色結果與細胞壁結構相關性的機理^[2]，這種逐漸引伸的方式讓學生在漸次遞增的知識介紹中感覺容易理解和接受，使得難點不難。

對細胞膜的介紹主要在于與真核細胞膜進行比較，盡量簡潔地展示兩者的區別，突出原核細胞膜的結構和功能特點。細胞質及其內含物部分以細胞質內含物為主，主要介紹N源和C源類顆粒狀內含物，由于顆粒狀內含物形態微小，一般是用電鏡照片的形式排布展示，同時指明每一結構的相應功能。

作為原核生物，其細胞核及其核外遺傳因子以環狀雙線DNA的形式存在，同樣是用電鏡照片的形式排布展示。

1.3 細菌的特殊結構 細菌的特殊結構由于是細菌所特有，在教學大綱中作為該部分內容的重點，著重介紹糖被、鞭毛和芽孢。糖被作為細菌胞外特殊結構，在比較不同種類的結構時，可以用不同的染色圖片進行類比分析，色彩豐富，結果明顯，可以帶給學生深刻的印象。而其成分、功能、應用幾個方面也都需要逐項講解，這里可以用眾多的圖表歸類加以分析，尤其是功能部分，每一項功能都有舉例說明，以使學生更容易理解和掌握這部分內容。其應用更是有很多的外延內容可以伸展，而這正是利用多媒體進行教學的優勢之一。

鞭毛作為細菌外表的毛狀物，其運動的功能可以用生動活潑的動畫形式表達，既可以活躍課堂的氣氛，又能將鞭毛的運動功能很好的展示出來。而鞭毛細部的結構以及革蘭氏陰性菌和陽性菌之間的區別適合用圖片比對的形式講解，便于學生理解，如果在其中環狀體的圖片中加上閃爍，則效果更好。

芽孢作為細菌細胞內的特殊結構，有很分明的層次，各層次的結構及成分也是適合用圖表歸類加以分析，這樣可以一目了然，同樣如果在結構圖片中加上各層的閃爍，則有利于學生對各層結構的認識，以避免混淆。而芽孢的理論和實踐意義可以通過外延的伸展來更好地闡明。

1.4 細菌的實驗觀察 在我們的教學中涉及到細菌的實驗有三個：顯微鏡油鏡的使用和細菌三種基本形態的觀察、細菌制片方法及不同排列形式細菌的觀察、細菌的革蘭氏染色及特殊結構的觀察。

實驗課一般包括實驗的預習、講解、操作、提問、實驗報告幾個步驟。實驗的預習要求學生了解實驗的目的、原理、方法、關鍵步驟、所涉及的儀器、所用的主要公式、記錄現象和數據的表格，遇到的問題等，由于實驗課的時間有限，這些一般要求在課前完成。在課堂上教師適當講解后，由學生自主進行實驗操作，在此過程中教師一邊指導學生一邊觀察學生的實驗態度，實驗操作和儀器使用的正確性，以及學生之間的相互配合狀況，對出現的問題及時予以糾正和幫助，同時對實驗操作規范，實驗結果好的同學也及時予以肯定，并就相關的知識、實驗方法、儀器的使用、實驗結果的分析等進行提問以檢驗學生對實驗的理解和掌握程度。

由于有關細菌的實驗觀察主要涉及到細菌的制片、染色和顯微觀察三大步驟組成的流程，其中又涉及到在微生物實驗中比較重要的無菌操作技術。細菌的制片、染色和無菌操作技術等操作的示范最好采用有配音的數字電影的形式^[3]。也可以通過連續攝影的合理編排來展示，加上教師的講解也能起到相應的作用。

顯微觀察這一部分現在我們在電腦互動實驗室上這些課時可以很方便地使用與電腦相連的顯微鏡作示范，并將顯微圖像傳送到每個學生的電腦屏幕上，同時由于學生的每臺顯微鏡也連接各自的電腦并與教師機相連，教師可以即時監看各學生的實驗結果和顯微觀察狀況，并予以指導。

實驗報告主要包括簡要實驗原理和步驟，詳細實驗結果和結果分析，實驗注意事項、存在問題、實驗思考題幾方面。學生可以在自己的電腦上完成后上傳到教師機以作為實驗報告的遞交。

2 課件分析

2.1 進行形象生動的直觀性教學，利于對學生學習興趣和學習主動性的激發 由于細菌形態過于微小，“細菌的形態構造及其功能”作為微生物學內容的起始部分，學生普遍缺乏對細菌形態結構的感性認識。利用課件的形式可以很方便地將細菌的模式形態結構、顯微和亞顯微結構一一展示并比較，還可以加上一定的動態，既直觀又形象生動，各部分結構既好認又印象深刻，利于對學生學習興趣的激發和學習積極性的調動，以促進教學效果的達成^[4]。

2.2 進行層次展示式教學，利于學生辨清概念、理清思路 在細菌結構和功能講解部分，尤其是細胞壁，由于該部分內容具有層層深入，環環相扣的特點，特別適合于以CAJ的課件演示形式進行講解，從整體結構到各部分結構的分解，再深入到分子，逐漸引伸的方式讓學生在漸次遞增的知識介紹中保持清晰的思路，辨清各不同的概念^[5]。

2.3 方便教學重點的展示，利于教學重點的突出 該部分內容的教學重點在于細菌特殊結構及相關功能的介紹，以CAJ課件演示形式講課，方便了教學重點的展示，如鞭毛的講解，既可以用立體和平面結構相結合的方式，又可以用模式結構和超微結構相結合的方式，還可以將染色的鞭毛和運動中的鞭毛動畫相結合。這樣既突出了教學重點，又使學生印象深刻^[6]。

2.4 便于互動式教學的開展，使學生感覺難點不難 互動式教學主要體現在實驗課上，由于電腦互動實驗室在微生物實驗中的應用，使得學生在實驗過程中的各步驟都可以很方便的展示在教師的面前，便于教師及時地發現問題并予以指導，以使學生更好的將實驗與理論知識相聯系^[7]，在實驗中進一步理解理論知識，使學生感覺所學的理論知識難點不難。

2.5 便于教學材料的補充，滿足教學內涵和外延的需求，利于教學目的的達成 由于課件講課形式所能容納的內容要遠遠大于傳統的板書教學方式，而微生物學又是一門發展迅速，知識更新快捷的學科。一方面為了使學生更好地理解教材內容，講透教學的重點和難點，需要適當補充一些教學輔助材料^[8]；另一方面也要介紹一些學科發展中的新知識新理論，以滿足大學教學中內涵和外延的需求，以便更好地激發學生的求知欲，以利于教學目的的達成。

參 考 文 獻

[1] 孫克寧.運用多媒體課件，優化生物課教學.生物學雜志，2000，17(6)：39-40.

[2] 周德慶.微生物學教程.高等教育出版社.2002：9-27.

[3] 黃秀梨.微生物學實驗.高等教育出版社.1999：66-15.

[4] 張紅梅.“細胞分裂”課件設計及分析.生物學雜志，2000，17(3)：41.

[5] 姜愛民.多媒體教學在生物教學中的運用.中國現代教育裝備，2004，4：20-21.

[6] 章青，張新青.“減數分裂”課件的設計方案.生物學教學，1999，24(9)：20.

[7] 李波.教學互動模式在細胞生物學教學中的應用.高師理科學刊，2001，21(1)：80-83.

[8] 邵瑞.“花的結構”課件設計及分析.宿州師專學報，2002，17(3)：109-110.